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STM32PWM调速小车速度(全网最强)_stm32小车两边速度不一样

stm32小车两边速度不一样

各位网友我又来了哈!!!最近7天都在玩stm32驱动小车,但是关于PWM调速这一块真的是有点难住我了,差点就放弃了。哈哈哈哈........今天先来分享一波,后面再聊故事吧!

用是stm32PWM调速首先要了解它的工作原理,简要概述就是:在stm32的GPIO口输出一个可以任意改变的电压信号,那么由于电压的值不同,电机的旋转方向和转速就会不同,即小车就可以做出加速减速,左转右转,前进后退的动作了。我是通过L298N模块来驱动电机的,下面我会通过图片和代码的形式来展示我的作品。温馨提示:不适合大佬观看!

一、对L298N的简单描述(图片来自百度)

如图,该模块可以驱动AB两个直流电机(采用并联可以驱动好几个)12V输入口可接外部电源提供动力,最重要就是右下方的那6个排针了。如图从左往右依次为:ENA,IN1,IN2,IN3,IN4,ENB。调速时要拔除ENA,ENB上的跳线帽,为了简便期间,我这里只论述电机A。电机B同理,和A一模一样。

对电机A来说,会用到3个排针:ENA,IN1,IN2。IN1,IN2分别接电机A的两个线(随便接就行),ENA就是用来给电机输入PWM信号的,也就是用来接收stm32输出的PWM信号的。那事情聊到这里就简单了。接下来就是配置stm32的GPIO口,让一个GPIO口输出PWM信号了。

二、PWM信号的输出(以时钟TIM2为例)

首先要说明的是:stm32的时钟通道的引脚是官方确定好的,一般情况下不能更改(二般情况下用“重映射”知识来更改),这里给大家提供图片一张(来自B站江科大自化协)

由大佬总结的图可知:对于TIM2时钟来说,它的通道1,2,3,4分别对应PA0,PA1,PA2,PA3。也就是说,我们只能选择这四种对应引脚进行设置。下面我以TIM2的通道1为例(再次提醒:TIM2的通道1对应PA0引脚)

1、封装一个PWM初始化的函数

2、在函数里面打开时钟

3、在函数里面配置GPIO PA0

4、在函数里面配置时基单元

5、在函数里面配置输出比较单元

详见代码

  1. void PWM_TIM2_Init(void)/*配置TIM用来输出PWM波形时,要参考使用手册,因为它的GPIO口是官方确定的*/
  2. {
  3. /*打开TIM和GPIO的时钟*/
  4. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
  5. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
  6. /*配置GPIO的输出模式、GPIO口、频率*/
  7. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  8. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;/*复用推挽输出*/
  9. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
  10. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  11. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);/*GPIO初始化*/
  12. /**/
  13. TIM_InternalClockConfig(TIM2);
  14. /*这里通过ARR,PSC,CCR的值来计算计时频率和占空比的值*/
  15. TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
  16. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  17. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  18. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //ARR
  19. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1; //PSC
  20. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;/*确定占空比*/
  21. TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
  22. /*这里配置输出比较单元*/
  23. TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
  24. TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
  25. TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  26. TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCNPolarity_High;
  27. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  28. TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //CCR的值
  29. /*输出PWM波形的GPIO口的初始化*/
  30. TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure); /*非常重要且容易忘记,配置好PWM的gpio口后一定要记得初始化*/
  31. /*使能TIM2*/
  32. TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
  33. }

为了方便起见,在这个函数的下面再封装一个函数(是用来自己改变占空比的)

  1. /*封装TIM的通道的调用函数,不封装也可以,看自己情况*/
  2. void PWM_TIM2_SetCompare1(uint16_t Compare) //TIM2 的通道1
  3. {
  4. TIM_SetCompare1(TIM2,Compare);/*很重要,改变占空比参数就靠这个函数*/
  5. }

以上的这两个函数,都是放在.c文件里的,你可以自己在建一个.h文件来声明一下这两个函数

如图

  1. #ifndef _PWM_H
  2. #define _PWM_H
  3. void PWM_TIM2_Init(void);
  4. void PWM_TIM2_SetCompare1(uint16_t Compare);
  5. #endif

聊到这里,PWM初始化就完成了,代码注释里面也有比较详细的解释。

最后就可以调用void PWM_TIM2_SetCompare1(uint16_t Compare)这个函数,自更改参数来改变速度的方向了。以下是我的小车动作函数的封装(里面有TIM3,因为我使用了两个时钟)

下面这个是PWM.c

  1. #include "stm32f10x.h" // Device header
  2. #include "PWM.h"
  3. void PWM_TIM2_Init(void)/*配置TIM用来输出PWM波形时,要参考使用手册,因为它的GPIO口是官方确定的*/
  4. {
  5. /*打开TIM和GPIO的时钟*/
  6. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
  7. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
  8. /*配置GPIO的输出模式、GPIO口、频率*/
  9. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  10. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;/*复用推挽输出*/
  11. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
  12. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  13. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);/*GPIO初始化*/
  14. /**/
  15. TIM_InternalClockConfig(TIM2);
  16. /*这里通过ARR,PSC,CCR的值来计算计时频率和占空比的值*/
  17. TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
  18. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  19. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  20. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //ARR
  21. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1; //PSC
  22. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;/*确定占空比*/
  23. TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
  24. /*这里配置输出比较单元*/
  25. TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
  26. TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
  27. TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  28. TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCNPolarity_High;
  29. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  30. TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //CCR的值
  31. /*输出PWM波形的GPIO口的初始化*/
  32. TIM_OC1Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure); /*非常重要且容易忘记,配置好PWM的gpio口后一定要记得初始化*/
  33. /*使能TIM2*/
  34. TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
  35. }
  36. void PWM_TIM3_Init(void)/*这个是TIM3的配置,和上面的说明一样*/
  37. {
  38. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
  39. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
  40. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  41. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  42. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
  43. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  44. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
  45. TIM_InternalClockConfig(TIM3);
  46. TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
  47. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  48. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  49. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; //ARR
  50. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 720 - 1; //PSC
  51. TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
  52. TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);
  53. TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
  54. TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
  55. TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  56. TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCNPolarity_High;
  57. TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  58. TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //CCR的值
  59. TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
  60. TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
  61. }
  62. /*封装TIM的通道的调用函数,不封装也可以,看自己情况*/
  63. void PWM_TIM2_SetCompare1(uint16_t Compare) //TIM2 的通道1
  64. {
  65. TIM_SetCompare1(TIM2,Compare);/*很重要,改变占空比参数就靠这个函数*/
  66. }
  67. void PWM_TIM3_SetCompare1(uint16_t Compare) //TIM3 的通道1
  68. {
  69. TIM_SetCompare1(TIM3,Compare);
  70. }

下面这个是PWM.h

  1. #ifndef _PWM_H
  2. #define _PWM_H
  3. void PWM_TIM2_Init(void);
  4. void PWM_TIM3_Init(void);
  5. void PWM_TIM2_SetCompare1(uint16_t Compare);
  6. void PWM_TIM3_SetCompare1(uint16_t Compare);
  7. #endif

下面这个是Motor.c

  1. #include "stm32f10x.h" // Device header
  2. #include "Motor.h"
  3. #include "PWM.h"
  4. void Motor_R_Init(void)
  5. {
  6. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
  7. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  8. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  9. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
  10. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  11. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
  12. PWM_TIM2_Init();
  13. }
  14. void Motor_L_Init(void)
  15. {
  16. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
  17. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  18. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  19. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
  20. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  21. GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
  22. PWM_TIM3_Init();
  23. }
  24. void Motor_R_SetSpeed(int8_t Speed)
  25. {
  26. if(Speed>=0)
  27. {
  28. GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);
  29. GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3);
  30. PWM_TIM2_SetCompare1(Speed);
  31. }
  32. else
  33. {
  34. GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3);
  35. GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);
  36. PWM_TIM2_SetCompare1(-Speed);
  37. }
  38. }
  39. void Motor_l_SetSpeed(int8_t Speed)
  40. {
  41. if(Speed>=0)
  42. {
  43. GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
  44. GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
  45. PWM_TIM3_SetCompare1(Speed);
  46. }
  47. else
  48. {
  49. GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5);
  50. GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
  51. PWM_TIM3_SetCompare1(-Speed);
  52. }
  53. }

下面这个是Motor.h

  1. #ifndef _Motor_H
  2. #define _Motor_H
  3. void Motor_R_Init(void);
  4. void Motor_L_Init(void);
  5. void Motor_R_SetSpeed(int8_t Speed);
  6. void Motor_l_SetSpeed(int8_t Speed);
  7. #endif

下面这个是Car.c

  1. #include "stm32f10x.h" // Device header
  2. #include "Car.h"
  3. #include "Motor.h"
  4. void Car_Forword(uint8_t Speed)
  5. {
  6. Motor_R_SetSpeed(Speed);
  7. Motor_l_SetSpeed(Speed);
  8. }
  9. void Car_Back(uint8_t Speed)
  10. {
  11. Motor_R_SetSpeed(-Speed);
  12. Motor_l_SetSpeed(-Speed);
  13. }
  14. void Car_Left(uint8_t Speed)
  15. {
  16. Motor_R_SetSpeed(Speed);
  17. Motor_l_SetSpeed(-Speed);
  18. }
  19. void Car_Right(uint8_t Speed)
  20. {
  21. Motor_R_SetSpeed(-Speed);
  22. Motor_l_SetSpeed(Speed);
  23. }
  24. void Car_Stop(void)
  25. {
  26. Motor_R_SetSpeed(0);
  27. Motor_l_SetSpeed(0);
  28. }

最后这个是Car.h

  1. #ifndef _Car_H
  2. #define _Car_H
  3. void Car_Forword(uint8_t Speed);
  4. void Car_Back(uint8_t Speed);
  5. void Car_Left(uint8_t Speed);
  6. void Car_Right(uint8_t Speed);
  7. void Car_Stop(void);
  8. #endif

代码部分结束了,这里得反思一下我自己,最近7天一直看这个PWM调速的视频,花这么长的时间是因为我的理论部分不扎实,总想自己调试出来,结果自己一顿乱操作,搞得自己也非常烦,当自己静下心来去查资料学习了理论知识后,清楚了思路,一个个看似压得我喘不过气的问题都是不足一提的小问题,今后的学习中,一定要注重理论知识的积累,再加实践!

现在是2022年12月31日19:11 ,祝大家跨年快乐哦,也感谢B站“江科大自化协”的教学视频。

我去玩狼人杀去了!!!!

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